Новые горизонты (технологии будущего)

[RHD 933]

Кто чего интересного найдет в сети по теме: постим, кто не нашел, обсуждаем.

(если ошибся разделом, переместите плиз)

 

Часто в прессе встречается что-то любопытное из современных технологий, а тут ещё и недавно обсуждаемый нами Китай касается…

Вообщем начну:

 

Китайские ученые рассматривают возможность создания космической энергостанции

 

В теории, размещение мощных энергостанций в космическом пространстве может привести к значительному снижению влияния человека на окружающую среду. Сейчас китайские ученые работают над проектом солнечной электростанции, которая может быть размещена на высоте 36000 километров над Землей. Если подобный проект будет реализован, он станет наиболее значительным космическим проектом человека, превзойдя по значению даже проект «Apollo» и МКС с «Миром». Правда, пока что это только проект, и до его реализации еще очень далеко.

 

Орбитальная солнечная электростанция будет находиться на геосинхронной орбите, а ее главным элементом будут солнечные панели огромной площади. Электричество, вырабатываемое на станции, будет передаваться при помощи микроволнового излучения или лазеров на приемную станцию, находящуюся на Земле. В 1941 году Азимов уже описывал подобную станцию в одном из своих рассказов. Ван Сицзи (Wang Xiji), ученый из Китайской Академии Наук (CAS), а также член Международной Академии Космонавтики утверждает, что в рассказе Азимова есть серьезная научная основа.

 

Правда, коммерчески выгодной она станет только при одном условии — если площадь солнечных панелей будет 5-6 квадратных километров. Это примерно два Центральных Парка из Нью-Йорка. Скорее всего, с Земли такую станцию будет довольно хорошо видно. Сейчас ученые из различных стран создают собственные проекты подобной станции, предлагая разнообразные варианты. У орбитальной солнечной электростанции есть значительное преимущество перед обычными солнечными станциями: работать такой объект будет 24 часа в сутки, вне зависимости от того, ночь сейчас или день. Производительность солнечных панелей, вынесенных в космос, будет в 10 раз выше, чем производительность аналогичных панелей, находящихся на Земле, утверждает Дуан Байен, член Китайской Инженерной Академии. Дуан считает, что при помощи орбитальной электростанции можно решить проблему нехватки энергии.

 

США и Япония уже провели оценку возможности создания такой станции на орбите. Ученые Японии сейчас работают над проектом беспроводной передачи энергии, и результаты довольно многообещающие. В Китае также проводили и проводят исследования, имеющие отношение к созданию такой станции. В 2010 году китайцы опубликовали прогноз, согласно которому Китай создаст экспериментальную орбитальную солнечную электростанцию к 2030 году, а к 2050 году будет построена экономически выгодная станция.

 

Сложности и проблемы

 

Понятно, что у такого проекта немало проблемных аспектов. В частности, вес станции такого размера будет составлять около 10 тысяч тонн. Но сейчас практически отсутствует возможность доставки подобного груза на орбиту. Редкая ракета может нести груз в 100 тонн. Поэтому нужны мощные ракеты-носители, которые смогут поднимать гораздо более значительный вес.

 

Вторая проблема — нужны солнечные панели нового поколения, очень тонкие и легкие. Масса панели площадью в 1 квадратный метр не должна превышать 200 граммов — так считает Ван Сицзи.

 

Третья проблема — доставка энергии на Землю. Станция будет экономически выгодной только в том случае, если КПД передачи энергии при помощи лазеров или микроволнового излучения будет выше 50%.

 

Тем не менее, китайские ученые уверены в том, что их страна сможет построить электростанцию в космосе. Ли Минг, вице-президент Китайской Академии Космических Технологий, уверен в том, что китай сможет построить орбитальную станцию к 2020 году, а это откроет возможности для развития космической энергетической промышленности.

 

Сейчас китайцы работают над созданием сверх-мощных ракет-носителей, которые смогут отправлять в космос значительные грузы.

 

 

Оригинал: http://geektimes.ru/post/248138/

[DmA 619]

К сожалению, как ни почитаешь подобные новости, все они на уровне лабораторий, а результаты, в лучшем случае, лет через 30-50, что для многих ныне живущих не актуально. Всё слишком затянуто во времени.

[чужой 1 686]

К сожалению, как ни почитаешь подобные новости, все они на уровне лабораторий, а результаты, в лучшем случае, лет через 30-50, что для многих ныне живущих не актуально. Всё слишком затянуто во времени.

Маховик развития вращается все быстрее и быстрее. Например если в 2005м сказали бы, что лет через 10 появятся гаджеты с индукционной зарядкой-никто не поверил бы. Уже лет через 10 мир изменится очень сильно.

[RHD 933]

К сожалению, как ни почитаешь подобные новости, все они на уровне лабораторий, а результаты, в лучшем случае, лет через 30-50, что для многих ныне живущих не актуально. Всё слишком затянуто во времени.

Просто не замечаем изменений, мне кажется.

Мы же в них живем.

Ну и прорывов крупных нет, это да.

 

 

В детстве был уверен, что уж к 40 годам точно в космос слетаю, а какой там, рейсовые самолеты даже сверхзвук не делают.

Печалька…

[DmA 619]

К сожалению многим ученым, как теоретикам, так и прикладных направлений, пожалуй нравится сам процесс исследований, под который они выбивают себе гранты, субсидии или ищут частных инвесторов, поскольку это для них и их семей хлеб с маслом на каждый день. Я не утверждаю, что они сознательно затягивают процесс исследований, но наверняка есть и такая составляющая в современном коммерческом мире.

Кто-то супергениальный может сделать 10 важных открытий за год, но это ведь не значит, что он все их выдаст в эфир сразу, можно ведь растянуть лет на десять, при этом мониторя ситуацию в ученых кругах. Как только кто-то приблизился к тому же открытию, срабатывает триггер, и оно публикуется этим первооткрывателем.

Про исследования в области человеческого долголетия - это отдельная тема. Тут есть и теория заговоров, касающихся гибели ученых, которые могли реально подарить человечеству 200-300 лет жизни, и другие предположения.

Выше сказанное касается и разработок альтернативных источников энергии в 20-м веке, в контексте крупных нефтяных компаний.

[Evtanazia 2 258]

К сожалению многим ученым, как теоретикам, так и прикладных направлений, пожалуй нравится сам процесс исследований, под который они выбивают себе гранты, субсидии или ищут частных инвесторов, поскольку это для них и их семей хлеб с маслом на каждый день. Я не утверждаю, что они сознательно затягивают процесс исследований,

Учёные тоже люди. Насчёт затягивания процесса исследований не знаю(думаю, вряд-ли). А вот продолжение бесперспективных исследований(с выбиванием денег под это) очень даже есть в научном мире. Т.е. руководитель темы(группа учёных) уже давно понял, что тема не имеет будущего(тупик), но продолжает убеждать весь мир, т.к. если тему закроют, то он останется без финансирования, без работы. Особенно часто такое происходит в очень специализированных направлениях, где в теме разбирается очень узкий круг лиц(несколько десятков учёных во всём мире) и никто кроме них не может оценить перспективность исследований.

Я считаю, что сейчас в области физических и химтехнологий будут только количественные изменения, никаких революций не будет. Революция ожидается в генной инженерии если только не будут мешать верующие.

[RHD 933]

Так внедрять изобретения/технологии в жизнь не задача ученых, что уж всех собак на них спускать, дескать, сволочи, штаны просиживают, изобретают долго.

Их дело запустить в лаборатории, описать и сдать в архив, а там уже производственники/инженеры/технологи и прочая шваль пусть напрягаются.

 

Особенно часто такое происходит в очень специализированных направлениях, где в теме разбирается очень узкий круг лиц(несколько десятков учёных во всём мире) и никто кроме них не может оценить перспективность исследований.

С одной стороны, просто так денег никто не даст, всегда есть группа консультантов которые как раз разбираются в вопросе.

 

Но в тоже время, многие всячески тянут, это да, и таких большенство, к сожалению, так как кушать хочется, а гениальностью природа не одарила.

Почти все государственные НИИ так и работают, ведь коммерческого интереса нет, никто быстрого результата не требует, а для галочки диссертации и прочую макулатуру сдают, план выполняют.

Edited 02.04.2015 04:29 by RHD

[DmA 619]

Есть еще несколько аспектов научных траблов человечества:

Первый, это абсолютное непонимание 99% живущих на планете, тех научных изысков, которые появляется в сети и т.д.. Какой там графен, какие наночастицы, какой бозон Хиггса и прочее, когда многие элементарную математику и физику не знают, и не хотят особо вникать.

Второй: это всё разрастающаяся узкоспециализированность научных исследований, многие ученые одного профиля (физика, химия, биология) просто не понимают сути исследований друг друга, если эти исследования ведут слишком глубоко в "кроличью нору" , этому вопросу была посвящена большая передача на тв канале Эксплорер.

Третий: это нечестная конкуренция в закрытых и корпоративных конторах, когда молодому талантливому ученому трудно обосновать целесообразность своих идей (подписка о неразглашении не позволяет публиковаться открыто)

Четвертый: Это мегадублированность одних и тех же открытий и изысканий, учитывая, что из-за закрытости многих научных учреждений, ученые не могут в полной мере делиться друг с другом, и решать проблемы совместно.

Причем в разных ученых группах могут быть правильно разработаны разные аспекты сложной технологии, но соединить их некому, поскольку группа А, не знает о достижениях группы Б, а про группу С вообще никто не знает.

Есть конечно и многое другое, недостаточная технологичность оборудования, недостаток энергии и т.д.

[RHD 933]

+ ещё огромный разрыв, пропасть, вселенная между теоретической и прикладной наукой.

 

Вроде как и одна без другой не имеют смысла, но и общий язык никак не могут найти.

[DmA 619]

Китайские ученые из университета Тунцзи (Tongji University), Шанхай, разработали новый относительно простой метод добычи урана, который, как известно, является топливом для большинства современных ядерных электростанций. В этом методе используются железные наночастицы, привлекающие и связывающие ионы растворенного в воде урана, которые после этого извлекаются при помощи обычного магнита. И такой метод может быть использован не только для добычи топлива, его можно использовать для ликвидации последствий аварий и утечек токсичных радиоактивных отходов.

Для сбора урана используются сложные наночастицы, имеющие ядро из чистого железа и оболочку из гидроокиси железа. Такие наночастицы имеют отрицательный электрический заряд и они привлекают положительно заряженные ионы урана растворенных в воде соединений, в частности нитрата уранила. Ионы урана беспрепятственно проходят сквозь оболочку наночастицы к железному ядру, которое связывает их при помощи свободных электронов. При достаточной концентрации наночастиц в воде процесс полного поглощения урана происходит всего за несколько минут.

Лан Лин (Lan Ling) и Вей-ксиэн Занг (Wei-xian Zhang), инженеры из университета Тунцзи, используя мощные микроскопы наблюдали за процессом поглощения урана наночастицами и произвели расчеты некоторых параметров. Эти расчеты показывают, что один грамм железа может собрать около 2.4 грамм урана. После этого наночастицы могут быть извлечены и собраны при помощи обычного магнита, который притягивает железо, а собранный уран выделяется в чистом виде достаточно просто при помощи химических методов.

Следует отметить, что данный метод извлечения урана мог бы оказать неоценимую помощь при ликвидации последствий аварии 2011 года на ядерной станции Фукусима для сбора радиоактивного материала, попавшего в воды мирового океана. Кроме этого, использование железных наночастиц может послужить для извлечения урана, растворенного в морской воде. Конечно, концентрация растворенного в воде урана крайне низка, но его запасы в водах мирового океана оцениваются приблизительно в 4.5 миллиарда метрических тонн. И такого количества урана хватит на снабжение всех ядерных электростанций в течение нескольких тысяч лет.

 

http://www.dailytech...anochastic.html

[RHD 933]

Учёные научились готовить персональные вакцины для борьбы с раком

 

Микробиологи из вашингтонского университета 2 апреля опубликовали работу, посвящённую успехам, достигнутым на фронте борьбы с раком. Их вакцины, генетически приспособленные к конкретным пациентам, помогли запустить в организме иммунную реакцию на клетки рака кожи.

 

В этом исследовании учёные расшифровали геномы опухолей, а также геномы самих пациентов. Это помогло им определить неоантигены – протеины, расположенные на поверхности раковых клеток. Поскольку этих протеинов может быть большое количество, учёным пришлось потрудиться, чтобы вычислить, какие именно протеины вызовут наиболее сильную иммунную реакцию.

 

В результате, выбрав по семь неоантигенов для каждого из пациентов, учёные включили их в вакцины. Были получены многообещающие результаты – иммунная система пациентов распознала по три протеина и в качестве реакции стала производить Т-регуляторные клетки, которые отвечают за контроль силы и продолжительности иммунного ответа. Также учёных обнадёжило то, что после введения вакцины организм начинает производить разные виды Т-клеток, что повышает его шансы побороть заболевание.

 

Поскольку в исследовании было задействовано всего три пациента, эта технология пока лишь доказывает принципиальную возможность своей работоспособности. Кроме того, это не лекарство от рака, а скорее подспорье для организма в борьбе с ним. Но, как отмечает один из исследователей, «эта работа открывает путь для персональной иммуно-онкологии». Она не заменяет существующие терапии, но облегчает борьбу с болезнью. Учёные надеются скомбинировать эту технологию с уже существующими иммуно-терапевтическими процедурами.

 

http://geektimes.ru/post/248512/

[DmA 619]

Ученые выдвинули обоснование тому, почему за все время поисков не была обнаружена ни одна сфера Дайсона

 

Более пятидесяти лет назад ученый-физик Фримен Дайсон (Freeman Dyson) предложил весьма необычную и слегка безумную идею. Некая внеземная цивилизация, находящаяся на высоком уровне технического развития, могла бы построить огромную сферу, собирающую энергию звезды, находящейся в ее центре, для обеспечения комфортного проживания на внутренней поверхности этой сферы. Эта идея так захватила умы некоторых ученых, что даже было проведено несколько поисков специфических тепловых подписей такого сооружения в инфракрасном диапазоне, которые, к счастью или к сожалению, не принесли никаких результатов.

 

А недавно Ибрагим Семиз (Ibrahim Semiz) и Салим Огур (Salim Ogur), двое ученых-физиков из Босфорского университета, Турция, по их словам, нашли объяснение тому факту, что людям до сих пор так и не удалось найти следов космических мегасооружений, сфер Дайсона. Если сферы Дайсона и были построены где-то в далеких глубинах космоса, то их размеры должны быть намного меньше, нежели размеры того, что пытались найти ученые ранее.

 

Проводя свои исследования, Семиз и Огур сосредоточились на физике, динамике и других принципах "работы" сфер Дайсона. Они указали на то, что во время предыдущих поисков ученые искали сферы Дайсона, окружающие подобные Солнцу звезды. Но такой сценарий предполагает возникновение множества проблем различного плана, некоторые из которых кажутся абсолютно непреодолимыми. Для начала, внутренняя поверхность сферы должна быть удалена от звезды на расстояние минимум в 1 астрономическую единицу (расстояние от Земли до Солнца). Это, в свою очередь, означает, что такая структура обладает огромной массой и требует невероятно большого количества материала для своего строительства. Кроме этого, на поверхности такой сферы будет присутствовать лишь небольшая сила тяжести и для того, чтобы жить в таких условиях, людям или подобным людям существам потребовались бы серьезные генетические модификации или генераторы искусственной гравитации, которые пока не существуют даже в теории. Наилучшим кандидатом для строительства вокруг них сфер Дайсона ученые считают звезды-белые карлики. Пригодная для жизни зона вокруг таких звезд располагается намного ближе к звезде, это означает, что сама сфера может иметь существенно меньшие размеры. Произведенные учеными вычисления показали, что сфера вокруг белого карлика, толщина которой равна одному метру, будет весить порядка 10^23 килограмм, что немного меньше массы Луны. И на поверхности такой сферы Дайсона, окружающей белого карлика, будет царить сила тяжести, сопоставимая с земной силой тяжести.

 

Так как звезды-белые карлики менее ярки, нежели Солнце, то инфракрасные тепловые подписи от окружающих такие звезды сфер Дайсона будут очень слабы. И в случае значительного удаления таких сфер от Земли их подписи пока еще невозможно обнаружить при помощи имеющихся в распоряжении людей астрономических инструментов.

 

В заключение следует добавить, что согласно расчетам, радиус сфер Дайсона, построенных вокруг белых карликов, должен составлять порядка 10^6 километров. И это почти тот же порядок величины, что и сфера Дайсона, фигурировавшая в научно-фантастическом фильме "Star Trek: The Next Generation". Так что озвученные выше идеи пусть и являются новым словом в науке, а писателям-фантастам они пришли в голову уже давным-давно.

 

http://www.dailytech...ra-daysona.html

[DmA 619]

Интересная статья, посвященная биотехнологиям: Великая стагнация медицины

Приведу выдержку самой пессимистичной части, подтверждающей то, о чем я писал здесь ранее:

Великая технологическая стагнация

 

 

А теперь о грустном. Число научных публикаций в сфере биомедицинских технологий действительно растет, но инновационный потенциал в современном мире пошел на спад. Количество опубликованных работ связано не с какими-то прорывами, а с увеличением работающих в отрасли ученых. При этом производительность научных работников за последние десятилетия не только не увеличилась, но даже снизилась.

Еще каких-нибудь 50 лет назад более 80 процентов статей публиковались за авторством одного исследователя, теперь же — вдвое меньше. Наверно, это не было проблемой (часто предпочитают говорить о росте числа междисциплинарных исследований), если бы не отмечалось постоянное увеличение возраста научных сотрудников. В США, например, с 1980-х годов средний возраст ученых, работающих в секторе биомедицинских исследований, вырос на десять лет. Похожая проблема существует и в России. О необходимости увеличения числа молодых научных кадров говорят на самом высоком уровне. Однако результата пока нет. Нет притока молодежи, нет новаторского потенциала.

Другая проблема заключается в сокращении расходов развитых стран на исследования и разработку. Со стороны фармакологических компаний (США, Канада) расходы вообще сокращаются катастрофическими темпами (в течение последних пяти лет почти на 15 процентов). Если бы не Китай и в целом страны Азиатско-Тихоокеанского региона, мы бы получили в области биомедицинских технологий настоящую финансовую стагнацию.

Следует добавить, что стоимость разработки каждого нового препарата растет экспоненциально. На сегодняшний день разработка зарегистрированного препарата обходится примерно 1,5-1,9 миллиарда долларов, а с учетом провальных разработок стоимость затрат на R&D (Research and Development, научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки — прим. «Ленты.ру») превышает 3 миллиарда. В России госбюджет науки в сфере медицины составляет около 1,2 миллиарда долларов — то есть по меркам развитых стран хватит на разработку в лучшем случае одного инновационного препарата.

У этой стагнации есть определенная подоплека, и прежде всего это длинный инновационный цикл. Те деньги, о которых говорилось выше, тратятся в течение 12, а то и 15-17 лет. Увы, проблема лишь усугубляется, так как срок разработки лекарственных препаратов только растет, несмотря на все усилия регулирующих органов и оптимизационные мероприятия самих компаний-разработчиков.

Перед фармкомпаниями стоит вопрос: продолжать инновационную деятельность, тратя миллиарды на исследования и разработку, или пойти по пути маркетинга уже разработанной продукции. Судя по заявлениям представителей отдельных фармацевтических компаний, они выбирают последнее.

О технологической стагнации говорят и некоторые известные новаторы, подчеркивая, что сейчас всех волнуют деньги и рынки, а технологии никому не интересны. Готовясь к лекции, я анализировал количество ссылок, выдаваемых поиском Google на запрос biotech bubble («биотехнологический финансовый пузырь»). Первоначально поисковик выдавал около 16 тысяч ссылок на эту тему, но уже на следующий день — более 22 тысяч. Это очень опасная тенденция: мы теряем науку, а вместе с ней и перспективы.

Почти 40 лет назад Деннис Медоуз опубликовал доклад «Пределы роста», в котором описывались три основных сценария дальнейшего развития человечества. В 2012 году Грэм Тернер решил проверить, по какому из путей мы идем. Два крайних варианта указывали, с одной стороны, на возможность технологического прорыва и быстрого роста, с другой — стагнацию, демографический и экологический кризис, падение производства. Анализ показал, что мы идем по среднему пути, мы не уходим от технологий, от идеи роста, но при этом ярких прорывов нет. Мы кардинально не изменили демографическую ситуацию, достигли неоднозначных результатов в лечении хронических болезней, не решаем проблемы окружающей среды. Но что особенно печалит, не создаем предпосылок для нового технологического прорыва.

[Panama 36 019]

Например если в 2005м сказали бы, что лет через 10 появятся гаджеты с индукционной зарядкой-никто не поверил бы.

Такие зарядки были ещё лет 70 назад. Просто не было самих заряжаемых гаджетов.

Индукцию в школе изучают.

 

Революция ожидается в генной инженерии если только не будут мешать верующие.

Я бы не уповал на генетику. Во многом это наука - раздутый пузырь, так же как и нанотех.

[Burkhan 568]

В мире есть место и для добровольных пожертвований для науки в виде предоставления мощностей вычислительной техники, имеющейся в распоряжении пользователей. http://boinc.berkeley.edu/

Проектов очень много, на любой вкус и предпочтения, единственная заковыка - это расход электроэнергии, хотя современные вычислительные технологии и становятся всё совершеннее. но на то это и пожертвования.

Есть и пару российских проектов в области математики.

[ШивОлег 16 051]

Я бы не уповал на генетику. Во многом это наука - раздутый пузырь, так же как и нанотех.

Панама, ты действительно считаешь что это утопия или ты против генной модификации в принципе?

[UAZiat 4 937]

Панама, ты действительно считаешь что это утопия или ты против генной модификации в принципе?

 

Просто он знает, что генетика продажная дефка:

 

[Немой 34 842]

 

Просто он знает, что генетика продажная дефка:

 

Эта продажная девка в обозримом будущем сделает огромный шаг в медицине, в плане того, что лечение будет индивидуальным.

Да и уже нашагала немало.

[DmA 619]

Группы крови сделают совместимыми с помощью специального вещества

 

Канадские химики создали фермент, способный сделать кровь любой группы потенциально пригодной для переливания. Этот фермент способен срезать антигены с эритроцитов в крови второй (A) и третьей (B) групп, уподобляя ее первой (О) — которую можно без отрицательных последствий для здоровья переливать практически любому пациенту. Об открытии сообщается в журнале Journal of the American Chemical Society и в пресс-релизе Американского химического общества.

Пока наиболее распространенным способом конвертации крови является удаление N-ацетилгалактозамина (детерминантного полисахарида крови второй группы), однако осуществляющие эту процедуру ферменты были слишком слабы.

Для создания мощного фермента исследователи обратились к новой технологии — направленной эволюции. Она предполагает вставку мутаций в ген, кодирующий фермент, и отбор мутантных вариантов, максимально эффективно вырезающих антигены.

Ученые работали с гликозил-гидролазой семейства 98, взятой у бактерий пневмококка SP3-BS71. Это вещество убирает все трисахаридные детерминанты антигенов A и B c поверхности эритроцитов. Всего за пять поколений эволюции эффективность фермента выросла в 170 раз. Особенно удачно ему удалось срезать многочисленные подтипы антигенов второй группы крови.

Новое вещество позволило ученым из Центра изучения крови удалить большинство антигенов в крови второй и третьей группы, приблизив ее эритроциты к клеткам первой группы. Однако для использования в медицинской практике этого пока недостаточно. Фермент должен научиться срезать 100 процентов антигенов, так как иммунная система человека очень чувствительна к несовместимости группы крови, и даже небольшое количество антигенов может вызвать мощную иммунную реакцию.

 

Источник.

[DmA 619]

Найдено указывающее на алмазы растение

 

Американский геолог обнаружил растение, точно указывающее на наличие кимберлитовых трубок под почвой непроходимых джунглей Западной Африки. Об открытии со ссылкой на журнал Economic Geology сообщает Science News.

Кимберлитовые трубки — это вертикальные геологические тела, образовавшиеся при прорыве газов сквозь земную кору, своего рода древние вулканы с разрушившейся подземной частью. До 90 процентов алмазов земной коры находится в кимберлитовых трубках. Жители Западной Африки просеивают речные отложения в поисках редких алмазов, попавших на поверхность, но систематический поиск кимберлитовых трубок в густых джунглях пока был невозможен.

Стивен Хэггерти (Stephen Haggerty), занимавшийся геологоразведкой в Либерии с 1970-х годов, искал указывающие на кимберлит минералы, извлекая образцы почвы стержнями из гофрированой стали. В 2013 году ученый нашел кимберлитовую трубку длиной 500 и шириной 50 метров, которая уже дала четыре алмаза.

Хэггерти обратил внимание на своеобразное растение, присутствующее в почве только над трубкой. Его расположенные в воздухе ходульные корни напоминают мангровые растения, а длинные листья используются местными жителями в качестве кровельного материала. Хэггерти списался с ботаниками из Великобритании и США, которые определили растение как пандан канделябровый (Pandanus candelabrum) — представителя малоизученного семейства, которое встречается от Камеруна до Сенегала.

Геолог обнаружил пандан еще над одной кимберлитовой трубкой. Вероятно, растение приспособилось к кимберлитовым почвам, богатым магнием, калием и фосфором — естественными удобрениями. Сейчас Хэггерти ищет способы распознавать пандан канделябровый на снимках со спутника.

Для стран Западной Африки, пострадавших от многолетних войн и эпидемии лихорадки Эбола, добыча алмазов из кимберлитовых трубок может стать важным источником валютных поступлений, и при этом наносит минимальный ущерб окружающей среде. «Жидкие промышленные отходы кимберлита не более токсичны, чем садовые удобрения», — замечает ученый. Наконец, панданы могут помогать геологоразведчикам и в Бразилии — стране со сходным климатом, где в джунглях также скрываются кимберлитовые трубки.

[Burkhan 568]

Насчет распределенных вычислений на добровольной основе, вот пример их использования (выдержка из статьи):

 

Благодаря распределенным вычислениям совершен научный прорыв в лечении детского рака

 

Клетки нейробластомы имеют на своей поверхности рецептор, обозначаемый TrkB. Когда молекула (прим:только правильной 3d-конфигурации) присоединяется к этому рецептору и этим блокирует его работу, естественный ген, подавляющий рост опухолей p53, активизируется внутри клетки, вызывая саморазрушение клеток нейробластомы изнутри в процессе, называющимся «апоптозом». Апоптоз — это один из естественных процессов, протекающих в организме, одна из основных целей которого как раз состоит в уничтожении (саморазрушении) поврежденных или мутировавших клеток, прежде чем они сформируют опухоль. Однако работа рецептора TrkB в клетках нейробластомы подавляет (блокирует) эту естественную защитную функцию организма. Аналогичные процессы с участием TrkB происходят во многих «взрослых» видах рака, включая рак груди, легких, поджелудочной железы, простаты и кишечника, когда они переходят на стадию метастазирования (т.е. начинают распространяться по организму за пределы изначального места образования опухоли). Это означает, что эти последние открытия, вероятно, пригодятся так же и в лечении «взрослых» видов рака для борьбы с метастазами.

Наша стратегия состояла в поиске малых молекул (прим: так обычно называют относительно простые химические соединения, чтобы отличать их от наиболее сложных биологических молекул, таких как ферменты, пептидные гормоны и другие белки), которые связывались и подавляли функционирование TrkB рецепторов на раковых клетках. Счет известным химическим соединениям, которые потенциально можно использовать в медицине, сейчас идет на миллионы, поэтому синтезировать их все подряд и проверять на практике в лаборатории невозможно. Вместо этого в партнерстве с World Community Grid мы запустили проект под названием Help Fight Childhood Cancer, в котором для проведения такого поиска использовалось широкомасштабное компьютерное моделирование. В общей сложности в работе проекта приняло участие более 200 000 человек, безвозмездно предоставлявших вычислительные мощности своих компьютеров для проведения необходимых расчетов. С помощью этой огромной вычислительной мощности мы провели скрининг 3 миллионов химических соединений всего за 2 года — что на одиночном компьютере заняло бы порядка 55 000 лет непрерывной работы ( прим: речь идет о суммарном чистом процессорном времени моделирования), и позволило выявить 7 веществ-кандидатов в лекарства для более подробного изучения.

 

Полностью статья здесь

[DmA 619]

В Нидерландах создали способный к самозаживлению биобетон

 

Нидерландские изобретатели разработали самозаживляющийся бетон, трещины в котором автоматически зарастают благодаря специальным бактериям. О новой технологии, уже в 2015 году доведенной до стадии практической реализации, сообщает Daily Mail.

Обычный железобетон со временем покрывается микротрещинами, в которые проникает влага. После нескольких циклов замерзания и оттаивания надломы расширяются, вода доходит до арматуры, запуская процесс ее коррозии. Ржавчина же занимает больше места, чем исходный металл, и в итоге бетон начинает трескаться и расслаиваться.

Ученые предложили добавлять в железобетон на стадии его производства смешанные с молочнокислым кальцием бактерии рода Bacillus, которые живут в камнях около активных вулканов и щелочных озер. Когда в трещины попадает вода, она пробуждает бактерии от спячки, и те начинают поглощать cоль, выделяя кальцит (одна из форм карбоната кальция), отложения которого и заполняют образующиеся в бетоне щели.

Кроме того, новую технологию можно применить для ремонта уже построенных зданий и дорог: распылить жидкость с бактериями над трещинами.

Изобретатель Хендрик Мариус Йонкерс (Hendrik Marius Jonkers) из Дельфтского технологического университета планирует наладить выпуск такого спрея к концу 2015 года, а бетона с бактериями — к 2016-му. «Биобетон идеально подходит для строений, к которым люди имеют ограниченный доступ — шоссе, подземным сооружениям, буровым вышкам. Бактерии отлично приспособлены к высокой щелочности среды и могут пребывать в спячке внутри бетона долгие годы», — отметил ученый.

 

источник

[DmA 619]

Компьютерный искусственный интеллект решил загадку биологической природы, которая мучила ученых в течение 120 лет

 

Специалисты в области информационных технологий, программисты и ученые-биологи из университета Тафтса (Tufts University) создали специализированную систему компьютерного искусственного интеллекта, которая оказалась способной развить и доказать свою собственную научную теорию без какой-либо любой помощи со стороны людей. Эта система произвела анализ всех имеющихся данных, полученных в ходе многочисленных исследований плоских червей вида Planarian, некоторые функции организма которого озадачивали ученых-биологов уже без малого 120 лет.

Исследования показали, что организм червя Planarian обладает потрясающими способностями к регенерации. В случае получения повреждений такие черви в состоянии полностью восстановить достаточно большие фрагменты их тела, но как и за счет чего это все происходит, оставалось для ученых полной загадкой в течение долгого времени.

Компьютер, произведя анализ всей имеющейся информации, собранной в ходе предыдущих исследований, взялся за разработку решений, объясняющих механизм повышенной регенерации.

 

"Компьютер самостоятельно моделировал различные варианты сетей, сформированных генами и белками организма червя. Это делалось до тех пор, пока результаты функционирования этих сетей, основанные на взаимодействии белков и генетической информации, не начинали в какой-то мере соответствовать результатам практических исследований. Каждый раз, когда компьютеру удавалось добиться частичного соответствия, он вносил случайные изменения в генетическую сеть и начинал процесс оптимизации снова. И в результате множества таких итераций сформировалась основная сеть генетических взаимосвязей, которая полностью соответствует результатам практических исследований".

 

Результаты работы системы искусственного интеллекта были опубликованы в журнале PLOS Computational Biology, а разработанная компьютером теория является первой в мире зарегистрированной научной теорией, разработанной системой искусственного интеллекта.

Следует отметить, что процесс всех расчетов и поиска основного варианта генетической сети, который выполнялся методом проб и ошибок, занял трое суток напряженной работы достаточно мощного суперкомпьютера. И как оказалось, что основу процесса ускоренной регенерации составляют две молекулы белков, о функциях которых ученым было известно ранее, и две совершенно новые для ученых молекулы.

Сделанное искусственным интеллектом открытие представляет собой самую точную и всестороннюю на сегодняшний день модель процесса регенерации организма на примере плоского червя Planarian. Эта модель имеет огромное значение для дальнейшего развития направления регенерационной медицины, кроме этого, все это демонстрирует огромный потенциал систем компьютерного искусственного интеллекта, который в будущем сможет решить множество подобных задач, которые непосильны людям по объему работ и количеству обрабатываемой информации.

 

источник

[DmA 619]

Ученые вылечили врожденную глухоту у мышей при помощи генной терапии

 

Генетики из Гарварда разработали прототип генной терапии, способной вернуть слух людям с врожденной глухотой, и протестировали ее на мышах, страдавших от поломки одного из генов, отвечающих за восприятие звука в ушах.

Медики из Гарвардского университета успешно испытали на мышах экспериментальную ретровирусную вакцину, которая заменяет поврежденные гены в клетках ушей и тем самым дает им возможность впервые услышать мир, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine.

"Наша генная терапия пока не готова к клиническим испытаниям – кое-какие вещи мы еще хотим подкрутить, но не в самом далеком будущем, как мы надеемся, ее можно будет использовать и в терапевтических целях для лечения врожденной глухоты у людей", — заявил Джефри Холт (Jeffrey Holt) из Гарвардского университета (США).

Холт и его коллеги достигли этого важного шага в лечении генетически обусловленной глухоты, разработав особый ретровирус, который проникает в так называемые волосковые клетки, считывающие колебания жидкости внутри "улитки" нашего уха. Он заменяет в них ген TMC1, поломки в котором являются причиной потери слуха у примерно 10% людей, глухих с рождения.

"Опечатка" всего в одну генетическую букву в этом гене, как объясняют ученые, приводит к тому, что клетка постепенно теряет способность вырабатывать электрический сигнал в тот момент, когда через "улитку" проходит звуковая волна, в результате чего человек или животное не будет ничего слышать уже на второй год жизни.

Группа Холта решила эту проблему, создав такой ретровирус, который проникает только в волосковые клетки и заменяет поврежденные копии TMC1, не затрагивая работу и структуру остальных участков ДНК. Работу данной генной терапии ученые проверили на мышах, страдавших от аналогичной глухоты.

Эксперимент завершился полным успехом – при поломке и замене одной из двух копий TMC1 слух у животных полностью восстанавливался, а в более тяжелых случаях, когда были повреждены обе копии гена, уши начинали работать, но делали это не так хорошо, как слуховые органы здоровых мышей.

По словам Холта, хорошо изученная базовая структура вируса AAV, на основе которого была создана генная терапия, позволяет надеяться, что первые клинические испытания на добровольцах начнутся через 5-10 лет. За это время, как рассчитывают генетики, им удастся подобрать ключ и вылечить и другие формы врожденной глухоты.

"Конечно, ушные имплантаты прекрасно справляются с этими задачами, но у своих ушей всегда шире диапазон воспринимаемых частот, они лучше воспринимают нюансы голосов разных людей, тона в музыке и фоновый шум, и определяют то, откуда идет звук. И поэтому, любая вещь, которая может стабилизировать слух или вернуть его в ранние годы даст огромный "пинок" способности ребенка учить и говорить на родном языке", — заключает Маргарет Кенна, коллега Холта по университету.

 

источник

[Burkhan 568]

Компания General Electric разработала технологию, позволяющую получать трехмерные изображения внутренних органов в реальном времени — с помощью ультразвука. В отличие от рентгена она полностью безопасна даже для эмбрионов. О новой методике сообщает издание Gizmodo.

По принципу своей работы устройство напоминает сонары подводных лодок. Передатчик направляет на организм высокочастотные волны, а компьютер «слушает» эхо от них и создает изображения препятствий, которые волны встретили на своем пути. Однако обычно используемые в кардиологии ультразвуковые аппараты выдают изображения внутренних органов отдельными слоями, заставляя врачей мысленно представлять себе полную картину.

Чтобы повысить качество таких приборов, инженеры General Electric создали программу cSound. Она обрабатывает все данные, полученные с помощью ультразвука, и на их основе создает трехмерные изображения органов в реальном времени. За секунду программа анализирует около пяти гигабайт данных.

Новый подход, который уже используется для диагностики болезней сердца, напоминает трехмерное ультразвуковое обследование во время беременности (многие медицинские центры сейчас предлагают такую процедуру, чтобы родители смогли посмотреть на своего ребенка еще до его рождения). Однако алгоритм обработки изображений в двух системах отличается. Родители хотят увидеть гладкую кожу младенца, тогда как кардиологам важнее разглядеть мельчайшие неровности тканей — и поэтому cSound по-другому штрихует получаемые изображения.

Врачи отмечают, что новые ультразвуковые аппараты дают настолько детализированные изображения, что им удается рассмотреть, как тромбы в артериях влияют на кровоток, и что происходит вокруг работающего с перебоями клапана сердца. Кроме того, отсутствие радиоактивного излучения снимает все ограничения на частоту и продолжительность использования аппарата.

 

источник